Cầu Thủ Thiêm 4 dài gần 2,2 km, rộng 28 m, 6 làn xe và 2 lề bộ hành được thiết kế có tuổi thọ 100 năm, chịu được động đất cấp 7, vận tốc thiết kế 60 km/h.
Dự án sẽ giúp giải tỏa áp lực giao thông từ phía quận Bình Thạnh, TP Thủ Đức qua phía các quận 7, 8, huyện Bình Chánh và Nhà Bè, giảm ùn tắc giao thông khu vực nội đô và tai nạn giao thông liên quan đến hoạt động của các bến cảng trên địa bàn quận 4 và quận 7.
Đối với cầu đi bộ nối Thủ Thiêm - quận 1, chân cầu phía quận 1 nằm trong khu vực Công viên cảng Bạch Đằng, gần phố đi bộ Nguyễn Huệ. Phía Khu đô thị mới Thủ Thiêm, chân cầu đặt tại công viên bờ sông khu A, phía nam quảng trường trung tâm. Cầu đi bộ này dài hơn 500 m, sẽ là điểm nhấn của TP HCM trong tương lai.